有理数加减运算中蕴含的数学思想
有理数加法运算是数学运算的重要基础,其运算中蕴含着重要的数学思想.若能领悟其中的奥妙,则能提高解题能力.
一、转化思想
在进行有理数减法运算时,利用有理数减法法则:减去一个数,等于加上这个数的相反数,将减法运算转化为加法运算,体现了化难为易、化未知为已知的“转化”思想方法.
例1 计算:(-3)-(-5)+(+1).
分析:运用有理数减法法则,先将减法运算转化为加法运算,再利用有理数加法法则进行运算.
解:原式 =(-3)+(+5)+(+1)
=(+2)+(+1)
=3.
二、分类思想
在进行有理数加减混合运算时,要灵活运用加法交换律和加法结合律,巧妙运用运算技巧,如同号相加法、同分母相加法等,将混合运算式子进行分类整理,以便于运算.
例2 计算:-+(-)++(-)-.
分析: 直接运算过程较为繁琐,仔细观察会发现:题中有分母相同的分数,所以先将式子进行分类整理,利用同分母相加法,会使步骤简捷.
解:原式 =[-+(-)]+[(-)-]+
= -1 +(-1)+
=-1.
在有理数的加减运算过程中,由于已经学过了绝对值的内容,在某些计算过程中就必须考虑到分类的问题。
例如:两个不为0的数a和b,求这两个数的绝对值与各自身的比值的和有几种情况。
分析:由于题目当中只说明a和b不为0,而没有说明它们是正数还是负数,因为我们已经学过了负数,所以在考虑本题目时应当分两种情况进行考虑,也就是a可能是正数或者负数,b也可能是正数或者负数,由于以上原因,可以将本题分为四种情况进行考虑。
解:
第一种:当a>0,b>0时,,
所以,,所以+=1+1=2
第二种:当a>0,b<0时,,
所以,,所以+=1+(-1)=0
第三种:当a<0,b>0时,,
所以,,所以+=(-1)+1=0
第四种:当a<0,b<0时,, ,
所以,,所以+=(-1)+(-1)=-2
所以这两个数的绝对值与各自身的比值的和可以分为三种情况,分别如下:
当两个数异号时,它们的和为0;
当两个数都是正数时,它们的和为2;
当两个数都是负数时,它们的和为—2。
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